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Production - Injection plastique

  • Sous-Traitance
  • 12/01/2018

Pour de nombreuses TPE-PME opérant et sous-traitants pour les secteurs de l'automobile, de l'électronique, de la robotique, de l'aéronautique etc., le moulage par injection plastique reste communément associé à la production en grande série. C'est-à-dire pour des volumes dépassant les 10 000 pièces. Le moulage peut néanmoins être concurrentiel et compétitif dès la petite série dans le cadre d'une production délocalisée.
Un panel de solutions pour la production de pièces plastiques en petites séries

En dehors du moulage par injection plastique, pour l'industrialisation de pièces plastiques en petites séries, les décideurs ont à leur disposition de nombreuses possibilités mais toutes ne répondent pas aux mêmes critères ni aux mêmes objectifs.

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L'impression 3D, dont le développement est très médiatisé, reste aujourd'hui une solution onéreuse, réservée aux petits volumes ou prototypage c'est à dire pour une production inférieure à 50 exemplaires.
En terme de fonctionnalités, l'impression 3D ne permet pas un niveau de technicité élevé. Surtout, ce mode de production affiche des process qui restent très lents, donc peu adaptés à la production en série. La technique de l'impression 3D reste limitée en terme de possibilités de formes et de finitions, et les pièces produites doivent ensuite être affinées. Notons que La Poste propose depuis 2014 un service d'impression 3D dans certaines agences et en ligne : une option intéressante pour la production de maquettes ou de prototypes.
Illustration : Imprimante 3D, kaboompics - Pixabay - CC0 Public Domain
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L'usinage de pièces plastiques représente une option intéressante mais dont le coût s'élève vite en fonction de la complexité des pièces et du nombre de manipulations nécessaires. Ce type de production est réservé pour de très petites séries (quelques dizaines d'exemplaires).
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Le moulage de résine ou de silicone est la solution générale adoptée pour la production de petites séries, avec un coût de moule particulièrement faible. Mais il présente rapidement des limites en termes de formes, et ne permet pas l'utilisation d'une large gamme de matériaux.
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L'injection plastique est traditionnellement une réponse adaptée aux productions en grandes séries, et peut sembler rédhibitoire pour des volumes inférieurs à plusieurs milliers de pièces. Si le coût de la matière première reste marginal, la conception et la fabrication du moule de production s'avèrent très onéreux.

L'injection plastique, un mode de production adapté à l'échelle industrielle

Apparue au milieu des années 1970, l'injection plastique est aujourd'hui une technologie de production mature, permettant la fabrication de produits finis complexes dans une grande variété de matières, et affichant une excellente qualité de finitions et de détails. C'est ainsi la technique qui permet la fabrication des célèbres figurines « Lego ».
Son principe est simple : les pièces thermoplastiques sont fabriquées avec des presses d'injection au sein desquelles des granulés de matière plastique sont ramollis par réchauffement puis injectés dans un moule.

Illustration : voiture en briques de Légo, joshrowe - Pixabay - CC0 Public Domain
Une grande variété de matériaux est disponible, aux caractéristiques mécaniques différentes (résistance, plasticité, aspect etc.). Des combinaisons de matériaux sont par ailleurs possibles (ajout de fibres, surmoulage métal plastique.).
Selon la Fédération de la Plasturgie et des Composites, la plasturgie est au carrefour des technologies innovantes avec l'impression 3D, la plastronique, les objets connectés, l'intégration de fonctions. Dans son Panorama 2015, la Fédération de la Plasturgie et des Composites estime le marché français à 50 milliards d'euros de chiffre d'affaires avec plus de 4 000 entreprises opérant sur le secteur. Ses entreprises françaises se doivent d'être concurrentielles pour préserver leurs parts de marchés dans un contexte fortement mondialisé. Selon Allied Market Research, le marché mondial de l'injection plastique affiche une croissance insolente de 5% par an. Le marché mondial est attendu en 2020 à 162 milliards de dollars.


Le moulage par injection plastique délocalisé rentable dès les petites séries

L'injection plastique permet de produire à la fois des pièces identiques en grande série à une cadence élevée. Ce mode de production s'avère séduisant pour les TPE et PME, à condition de parvenir à un coût de production raisonnable.

Complexité des pièces et le volume de production représentent les facteurs clés de la prise de décision. Pour les TPE-PME, la fabrication doit être de qualité sans surdimensionnement pour une maîtrise des coûts dès les premières séries.

Le moule reste très souvent surdimensionné en termes de capacités de production pour les besoins d'une TPE-PME. Le coût d'outillage dans la fabrication d'un moule peut varier de 1 à 5 pour un moule similaire.

Si le coût de fabrication du moule représente entre 30 et 50 % de la valeur globale de la pièce produite, des solutions existent néanmoins pour un moulage par injection compétitif dès les petites séries (1 000 à 5 000 pièces par an).

Le coût d'un moule en acier, robuste et de conception efficace, peut être en effet abaissé à quelques milliers d'euros en optant pour une conception et un usinage délocalisés, ouvrant ainsi la porte du moulage par injection à la petite série.

Ainsi en 2014, FMB Technologies, spécialiste de l'injection plastique a ouvert une filiale en Chine. De son côté, le français ASYTEC dispose en Chine de son propre outil de production, associé à une équipe d'ingénieurs compétitive.

Les moules ainsi fabriqués, plus rustiques, permettent des coûts de lancement moins importants et des retouches et des décarottages plus aisés. La conception et la fabrication d'un moule réalisé en Chine peuvent être jusqu'à dix fois moins cher que leurs équivalents en Europe.

La production délocalisée offre par ailleurs la possibilité d'un assemblage des pièces grâce un coût de main d'oeuvre raisonnable. Deux pièces moins complexes, produites à partir de deux moules simples et assemblées à moindre coût, s'avéreront moins onéreuses qu'une pièce unique produite en Europe à partir d'un seul moule plus complexe.

De fait, les charnières, les boîtiers électroniques, les pièces techniques, mais également les produits mécaniques assemblés ou sous-ensembles plastique et métal. sont quelques-uns des débouchés possibles pour des moulages ou surmoulages par injection, dès les petites séries.


Autre avantage majeur de cette solution : une fois le moule conçu et fabriqué, la production de pièces supplémentaires sera possible à un coût marginal, une part importante de l'investissement ayant été réalisé dans la conception et la fabrication du moule d'une durée de vie de plusieurs années.


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